Do najczęstszych przypadków uszkodzenia lub zakłócenia transmisji magistrali CAN należą problemy ze złączami wielowtykowymi (brak styku), przetarcia izolacji (zwarcie) lub złamanie przewodów. Do zaistnienia powyższych uszkodzeń przyczynia się codzienna eksploatacja pojazdu powodująca drgania i wstrząsy poszczególnych odcinków instalacji elektrycznej. Dodatkowym czynnikiem mającym wpływ na nieprawidłową pracę magistrali może być też nieprofesjonalnie przeprowadzona naprawa blacharsko-lakiernicza, obejmująca swoim zakresem demontaż lub serwis instalacji elektrycznej w pojeździe. Awarie samych sterowników elektronicznych zdarzają się niezwykle rzadko i zazwyczaj są następstwem przegrzania układów scalonych lub dostania się wody do ich wnętrza (częste przypadki w odniesieniu do sterowników komfortu koncernu Volkswagena).

Uszkodzenia izolacji samej skrętki, czyli pary przewodów CAN high i CAN low, powodują zazwyczaj zwarcia do plusa, masy lub zwarcie pomiędzy przewodami CAN high i CAN low. Aby precyzyjnie określić miejsce uszkodzenia lub awarię podzespołu magistrali CAN, niezbędne staje się przeanalizowanie sygnałów za pomocą oscyloskopu cyfrowego z szybkim układem pomiarowym oraz klasycznego multimetru. Z uwagi na wysoki stopień skomplikowania magistrali danych CAN we współczesnych pojazdach dokładne zidentyfikowanie miejsca uszkodzenia wymaga dostępu do schematów instalacji elektrycznej (ilustracja 1).

Przegląd schematów pozwala ponadto na sukcesywną eliminację kolejnych sterowników lub odcinków magistrali uznanych za obszary pozbawione usterek. Analizując transmisję danych magistrali CAN z wykorzystaniem oscyloskopu, należy zwrócić szczególną uwagę na odchylenia przebiegu sygnałów oraz symetrię ramek pomiędzy sygnałem CAN high i CAN low. Nieprawidłowości w przebiegach sygnałów objawiają się zwykle brakiem specyficznego prostokątnego kształtu sygnału. Niezwykle istotny jest również odpowiedni dobór parametrów pracy oscyloskopu: rozdzielczości czasowej (oś pozioma), zakresu napięciowego (oś pionowa) oraz właściwego poziomu wyzwalania impulsu. Bardzo pomocne stają się bazy danych zawierające poglądowe oscylogramy obejmujące swoim zakresem typowe uszkodzenia sieci CAN (ilustracja 2), gdyż porównanie przebiegu odczytanego sygnału pozwala zwykle na szybszą diagnostykę samej magistrali.

Na ilustracji 2 przedstawione zostały cztery poglądowe oscylogramy przebiegu ramek danych obejmujące swoim zakresem trzy charakterystyczne przypadki usterek. Prawidłowy przebieg transmisji danych magistrali CAN komfortu (ilustracja 2a) wskazuje na wyraźny symetryczny rozdział sygnałów pomiędzy przewodami CAN high (kolor żółty) a CAN low (kolor zielony) o prostokątnym charakterze. Brak ciągłości przewodu CAN low w magistrali CAN napędu zobrazowano na oscylogramie (ilustracja 2b). Cechą charakterystyczną tego uszkodzenia jest poziom napięcia przewodu CAN low przewyższający wartość 2,5 V. Skuteczna strategia poszukiwania usterek powinna objąć w takim przypadku weryfikację stanu połączenia na wtyczkach sterowników objętych awarią oraz analizę ciągłości przewodów CAN low magistrali napędu (pomiary rezystancji). Na ilustracji 3 przedstawiono schematycznie wariant braku komunikacji ze sterownikiem zestawu wskaźników spowodowany przerwaniem przewodu CAN low – sytuacja z oscylogramu 2b.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Elektryka i elektronika

Sieci CAN cz. 1.

Najbardziej rozpowszechnionym typem transmisji danych – stosowanym w motoryzacji od ponad 20 lat – jest standard CAN (Controller Area Network).

Elektryka i elektronika

Sieci CAN cz. 2.

Magistrala danych CAN w samochodowych instalacjach elektrycznych jest odpowiedzialna za przepływ informacji między kluczowymi sterownikami pojazdu.

Elektryka i elektronika

Sieci CAN cz. 3.

Aby zapewnić możliwie najwyższy współczynnik bezpieczeństwa w przekazywaniu informacji za pośrednictwem magistrali CAN w pojazdach samochodowych, stosuje się różnicową transmisję danych. Idea tej transmisji opiera się na symetrycznym względem siebie doborze sygnałów w przewodach CAN low i CAN high. Para przewodów CAN high i CAN low tworzy
tzw. skrętkę (z ang. „twisted pair”), którą przesyłane są dane pomiędzy sterownikami.

Błędy montażowe popełniane niejednokrotnie podczas prac blacharsko-lakierniczych mogą też spowodować zamianę przewodów CAN high z przewodami CAN low danego sterownika (ilustracja 2c). Proces komunikacji pomiędzy nieprawidłowo podłączonymi sterownikami jest wówczas silnie zakłócony, co powoduje wzrost licznika błędów i może doprowadzić do wyłączenia danego sterownika oraz zapisu błędu w pamięci diagnostycznej „uszkodzona magistrala danych napędu”.

Charakterystycznym trybem pracy magistrali komfortu jest jej gotowość do awaryjnego przesyłania danych w trybie jednoprzewodowym. Podłączenie testera diagnostycznego i odczyt pamięci usterek w takiej sytuacji daje jasny komunikat o pracy magistrali komfortu w trybie jednoprzewodowym.

Diagnostyka wykonana za pośrednictwem oscyloskopu (ilustracja 2d) potwierdza odczyt błędów wykonany testerem: sygnał z przewodu CAN high magistrali danych komfortu jest na poziomie 0 V, co wskazuje na jego zwarcie z masą i przejście magistrali w awaryjny tryb jednoprzewodowy. Aby komunikacja magistrali komfortu stała się niemożliwa do zrealizowania, uszkodzeniu musiałyby ulec oba przewody: CAN high i CAN low. Podczas pomiarów należy pamiętać o zasadach bezpieczeństwa i diagnostykę wykonywaną multimetrem przy odczytach rezystancji przewodów przeprowadzać po odłączeniu zasilania badanego podzespołu lub po bezpośrednim odłączeniu akumulatora w pojeździe.